Проектирование одноэтажного кранового трёхпролетного здания, выполненного на основе ж/б каркаса

1. Исходные данные.

Здание, разработанное в данном проекте, предназначено для строительства в городе Кемерово. Он соответствует климатическому району II₄. Средняя температура наиболее холодной пятидневки в данном районе – -8.8°С, суток – -39°С. Сейсмичность района 7 баллов.

По санитарной характеристике сооружение принадлежит к группе производственного процесса 3а – при неблагоприятных метеоусловиях. Служащие на предприятии работают в две смены.

2. Технологический процесс производства.

Данный раздел представлен в виде технологической схемы:

Площадь участков соответственно составила: 1) склад металлов и оборудования – 1584 м², 2) сварочный участок – 1800 м², 3) кузнечно-термический участок – 3672 м², 4)механосборочный участок – 1800 м², 5) ремонтно-строительный участок – 864 м², 6) окрасочный участок – 720 м².

3. Генплан.

Генплан представляет собой горизонтальную проекцию участка, на котором расположено промышленное здание и его непосредственно окружающие.

Под здание и подсобные объекты предусмотрен участок прямоугольной формы. В центре него расположен проектируемый ремонтно-механический цех и административно-бытовой комплекс. Вокруг предусмотрены автотранспортные пути сообщения. Все внутриплощадочные перевозки осуществляются автотранспортом. За ними по периметру, в соответствии с противопожарными и санитарными требованиями, расположены вспомогательные здания. Ко всем зданиям предусмотрены подъездные дороги.

4. Объемно – планировочное решение.

Объемно – планировочное решение промышленных зданий – это организация внутреннего пространства зданий, компоновка помещений заданной формы и размеров в единый комплекс. Объемно – планировочное решение зависит от технологического процесса и наличия внутрицехового транспорта. 

Проектируемое здание представляет собой одноэтажное крановое многопролетное (трех пролетное) здание, выполненное на основе ж/б каркаса. Здание отапливается для поддержания заданной температуры - 16°С. Сооружение фонарное с плоскостным покрытием. В здании совмещены естественное и искусственное освещения, люминесцентными лампами. Вентиляция здания осуществляется естественной инфильтрацией: через щели, не плотности, окна и ворота.

Планировочная схема проектируемого производственного здания представляет собой четыре ряда колонн, образующих трех пролетное здание. Длина которого 108 метров, пролеты по 36 и 30 метров, шаг основных колонн – 12 м, фахверковых – 6 м. Высота здания 21.1м. Цех оборудован транспортом периодического действия - мостовыми электрическими кранами и электрической кран балкой. В одном из пролетов грузоподъемностью  тонн, в другом – 32 тонны и к.б. – 3,2 тонны.  Перемещение грузов между пролетами и отдельными участками осуществляется с помощью передаточных тележек.

Колонны в соответствии с правилами привязки сбиты относительно крайних поперечных осей на 500 мм (рис.4.1). Относительно продольных осей применена привязка 250 (рис.4.2.). Здание по длине 108 м , оно представляет собой двух температурный блок, т.е. в нем имеется температурный шов. Стены сбиваются от осей на 30 мм. Здание имеет пять входов. В двух из пролетах входы сквозные; 

5. Архитектурно-конструктивное решение.

Здание выполнено из ж/б каркаса и представляет собой рамносвязевую конструктивную схему. В поперечном направлении каркас представляет собой раму с жестким защемлением колонн с фундаментами и шарнирным соединением стропильных ферм с колоннами.

В продольном направлении жесткость здания обеспечивается постановкой вертикальных связей между колоннами посередине температурного блока, т.е. в осях 3-4 и 7-8. Связи воспринимают ветровую нагрузку и усилие от торможения крана.

5.1. Фундаменты.

Фундаменты предназначены для восприятия всех видов нагрузок и передачи их на основания. Фундамент распределяет сосредоточенные нагрузки на достаточную площадь основания. Выбор типа фундамента зависит от конструктивной схемы здания, от величины пролета, от нагрузок (от каркаса на фундамент), от типа грунтов в основании. В данном проекте применен фундаменты марок ФВ. Он наиболее удачно согласуется с грунтами города Омск и подходит под  колонны здания с пролетом 30 и 36 метров.

Фундаменты – подземные конструкции, предназначенные для восприятия всех видов нагрузок и передачи их на основание.

5.2 Фундаментные балки.

Фундаментные балки – это конструкции, которые воспринимают нагрузку от несущих, самонесущих стен и нижнего яруса ненесущих панелей. В данном проекте применена типовая балка трапециевидного сечения (300/240) высотой 600мм, длиной 12м. Для операния балки предусмотрен монолитный столбик сечением 300х600мм, выполненный одновременно с фундаментом. Балка устанавливается таким образом чтобы ее верхняя грань находилась на отметке 0.030 м.

5.3. Колонны.

Колонны подбираются в зависимости от заданной высоты здания, пролета, грузоподъемности мостовых кранов. 

Колонны – конструктивные элементы, передающие нагрузку на фундаменты. 

По положению в здании колонны подразделяют на крайние и средние. К крайним колоннам с наружной стороны примыкают стеновые ограждения. Крайние, в свою очередь, подразделяются на основные, воспринимающие нагрузки от стен, кранов и конструкций покрытия, и фахверковые, служащие для крепления стен. В проекте применены железобетонные фахверковые колонны.

5.4. Подкрановые балки.

Подкрановые балки вместе с рельсами, уложенными по ним, являются путями для перемещения крана. В проекте использованы разрезные стальные подкрановые балки. Их сечение – сварной двутавр с развитым верхним поясом. Высота балки 1.4 м на опоре больше на 60 мм, длинна 12 метров. Пояса балки одинаковой ширины – 400мм. Для обеспечения устойчивости вертикал укреплен поперечными ребрами жесткости, которые располагаются через 1500мм. Площадь сечения ребер 120х8 мм. Ребра обрываются на высоте 60мм от нижней полки. Для предупреждения аварий при работе крана у торцов здания устанавливаются концевые упоры.